专题15 减数分裂和受精作用-备战2022年高考生物一轮学生版

文档来源网络整理侵权必删PAGE1专题15减数分裂和受精作用一、减数分裂与受精作用1.减数分裂(1)概念(2)精子的形成过程(3)精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)比较项目精子的形成卵细胞的形成场所睾丸卵巢时间初情期胚胎期开始，初情期完成细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂第一极体均等分裂是否变形变形不变形结果1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失，不能受精)相同点染色体的变化行为相同2.受精作用(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示：(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合，使彼此的染色体会合在一起。(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。3.意义(1)减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，从而有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。(2)减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。二、减数分裂与基因突变、基因重组的关系1.减数分裂与基因突变在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。2.减数分裂与基因重组(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组如A与B或A与b组合。(2)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，例如原本A与B组合，a与b组合，经重组可导致A与b组合，a与B组合。解题技巧同源染色体、四分体、联会的概念理解同源染色体同源染色体eq\o(→,\s\up7(形态和大小))一般相同性染色体X、Y或Z、W不同eq\o(→,\s\up7(来源))一条来自父方，一条来自母方eq\o(→,\s\up7(行为))减Ⅰ前期可以联会分析图示，可知：(1)1与2是一对同源染色体，两者构成1个四分体；3与4是一对同源染色体，两者构成另1个四分体。(2)1与3是非同源染色体，1与4也是非同源染色体。(3)a与a′是姐妹染色单体，b与b′是姐妹染色单体，a与b是非姐妹染色单体，a与b′也是非姐妹染色单体。(4)1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体(含4个DNA分子)。2.交叉互换(1)概念：减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。如下图：(2)时期：减Ⅰ前期。(3)部位：同源染色体的非姐妹染色单体之间。(4)意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。3.减数分裂过程中的相关结构(物质)的数目变化分裂时期染色体数目DNA数目染色单体数目同源染色体对数分裂间期2n2c→4c0→4nn减数第一次分裂前2n4c4nn中2n4c4nn后2n4c4nn末2n→n4c→2c4n→2nn→0减数第二次分裂前n2c2n0中n2c2n0后2n2c00末2n→n2c→c004.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(1)甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。(2)染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。(3)减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。(4)染色体/DNA变化规律及原因 1∶1eq\o(→,\s\up7(染色体复制),\s\do5(间期))1∶2eq\o(→,\s\up7(着丝点分裂),\s\do5(减Ⅱ后期))1∶1。5.减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况分析(以AaBb为例)：(3)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如AaBb基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无交叉互换)：项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞4种2种(AB、ab或Ab、aB)一个雄性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)一个卵原细胞4种1种(AB或ab或Ab或aB)一个雌性个体4种4种(AB、ab、Ab、aB)二、观察细胞的减数分裂1.实验原理蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验步骤(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)解离→漂洗→染色→制片。在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞eq\x(低倍镜观察)→↓先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目eq\x(高倍镜观察)→↓eq\x(绘图)→eq\x(根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图)一、单选题1．同源染色体是指（）A．一条染色体复制形成的两条染色体B．减数分裂过程中配对的两条染色体C．形态特征不同的两条染色体D．均来自父方或母方的两条染色体2．如图表示某雄性动物细胞内的一对同源染色体及其上的两对等位基因，下列关于该细胞的叙述错误的是（）A．该细胞的非姐妹染色单体之间发生了互换B．该细胞继续分裂，能产生4种基因型的配子C．B与b的分离仅发生在减数分裂ⅠD．A与a的分离仅发生在减数分裂Ⅰ3．下图为某细胞（含4条染色体）的分裂示意图，①〜③代表细胞。若不考F2虑基因突变和交叉互换，则下列叙述合理的是（）A．该细胞一定在减数分裂Ⅱ发生了异常B．①和②的基因型一定相同C．③的基因型为ABBD．⑥中染色体数为84．下图表示某人体内正处于分裂状态的一个细胞（仅显示出正在分离的两对染色体）。下列叙述错误的是（）A．图示细胞为初级精母细胞B．该细胞形成过程中发生了基因突变C．该图中显示出的染色单体有7条D．该人的基因型是AaXbY或aaXbY5．下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述正确的是（）A．图①②③④中都有同源染色体B．图②所处时期中正在发生交叉互换C．①细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞D．①细胞内染色体数目是体细胞的两倍6．下图表示某哺乳动物进行有性生殖的三个生理过程，下列相关叙述错误的是（）A．①②③过程只发生在真核生物中B．非同源染色体的自由组合发生在②过程C．③过程保证了细胞在亲代与子代之间遗传性状的稳定性D．生物体细胞中线粒体的遗传物质几乎全部来自卵细胞7．如图表示雄果蝇精原细胞减数分裂前的间期和分裂过程中有关DNA含量的变化。下列说法正确的是（）A．图1和图2的AB段所处时期不同B．图1和图2的BC段染色体活动变化相同C．图1的C到D变化的原因是着丝粒分裂D．图2中DE段单个细胞中X染色体数目是0或18．下列有关受精作用的叙述，正确的是（）A．受精作用只与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关B．受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方C．受精过程中卵细胞和精子结合的随机性体现了基因的自由组合D．减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的多样性和稳定性9．图甲、图乙表示基因型为AaBb的某雄性二倍体生物一次减数分裂不同时期的图像，图丙为染色体7的放大图，下列相关叙述正确的是（）A．该减数分裂只发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换导致的基因重组B．图甲为次级精母细胞，基因型为aaBb，图乙表示精细胞，基因型为ABC．该减数分裂过程中基因B、b只在进行减数第一次分裂时发生分离D．图甲到图乙过程，细胞中染色体组的数目变化为2→4→2→110．下列关于减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（）A．减数分裂过程中联会发生在减数第一次分裂B．减数分裂和受精作用使同一双亲的后代呈现多样性C．受精卵中的遗传物质一半来自父方一半来自母方D．减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定11．下列有关高等动物的减数分裂和受精作用的叙述，正确的是（）A．次级卵母细胞细胞质的不均等分裂使卵细胞的染色体数多于极体的B．发生联会的两条染色体的形态相似、大小相同C．非同源染色体的自由组合，有利于提高有性生殖后代的多样性D．受精卵中的所有遗传物质，一半来自父方，一半来自母方12．下图表示基因型为AABb的某二倍体雄性动物正在进行分裂的某细胞示意图，图中字母表示相关基因。下列叙述正确的是（）A．该细胞的基因a由基因A经突变产生的B．正常情况下，该细胞完成分裂后只能产生一种基因型的精细胞C．该细胞正处于减数第一次分裂前期，发生了互换D．图示细胞包含两个染色体组，染色体数与正常体细胞相同13．某动物的基因型为AaBb，如图所示为该动物细胞分裂的几种示意图，下列相关说法正确的是（）①②③A．根据图③可以确定该动物为雄性动物B．图②细胞的基因组成可能是交叉互换的结果C．三个细胞所含染色体数目相同D．图①细胞的基因型为AaBb14．如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，有关叙述正确的是（）A．细胞①②③中都含有2个染色体组B．细胞①～⑤都可能在生殖器官中观察到C．③→②→④表示减数分裂过程D．细胞②③⑤中染色体与核DNA数目之比为1∶215．如某精原细胞有三对同源染色体A和a、B和b、C和c，下列哪四个精子是来自于一个精原细胞的（）A．AbC、aBC、abC、abc B．aBc、AbC、aBc、AbCC．AbC、Abc、abc、ABC D．abC、abc、aBc、ABC16．下图表示某动物正常细胞（基因型为Aadd）出现染色体两两配对的情况，下列有关该细胞的叙述正确的是（）A．可能为肝脏细胞 B．处于四分体时期C．含有8条染色体 D．发生了基因重组17．下图甲、乙表示某二倍体动物分裂过程中的细胞图像。下列有关叙述错误的是（）A．图甲细胞中染色体数目与图乙细胞相同B．图甲细胞不可能分裂形成图乙细胞C．图甲与图乙细胞每个染色体组中染色体数目相同D．图甲细胞发生了染色体结构变异18．下图是某哺乳动物减数分裂过程中的3个细胞部分染色体及其上基因的示意图，乙细胞和丙细胞均来自甲细胞。下列叙述正确的是（）A．若甲细胞的基因发生突变，则突变基因会通过极体传递给子代B．乙细胞处于减数第一次分裂后期，细胞内含有4个染色体组C．丙细胞可能是初级卵母细胞，产生的卵细胞的基因组成是aB或ABD．若甲细胞产生了基因型为Aab的配子，则可能是减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离导致的19．图为果蝇体细胞中染色体模式图，若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂产生的一个卵细胞的基因组成为ABc，则该初级卵母细胞产生的3个第二极体的基因组成为（）A．Abc、abC、AbcB．ABc、abC、abCC．abc、aBC、AbCD．ABC、abc、abC20．图为某生物体内的一个细胞分裂图，下列叙述正确的是（）A．该细胞可能存在于卵巢中B．该细胞处于减数第二次分裂的后期C．该细胞有4条染色体、4个DNA分子D．该细胞可能发生了基因突变21．如图是某二倍体动物的一个正在分裂的细胞。下列叙述正确的是（）A．该细胞处于减数第二次分裂的前期B．该细胞中含有4个四分体，8条染色单体C．该细胞在分裂末期时具有中心体和细胞板D．该细胞最终可能会产生3种基因型的配子22．下图表示某一个哺乳动物体内不同时期的细胞分裂模式图。据图判断，下列说法正确的是（）A．据图甲可推测该动物的基因型为AaBbB．图丙细胞一定为初级卵母细胞C．图中具有两条X染色体的细胞有甲、乙、丙D．图丁细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞或极体23．人的口腔上皮细胞的染色体数目是46条，那么人的精子、卵细胞和受精卵的染色体数目依次是（）A．46条、46条和46条 B．23条、23条和23条C．23条、23条和46条 D．46条、23条和23条24．下图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是（）A．①② B．②④ C．③⑤ D．①④25．下图表示某生物某种细胞不同分裂时期的模型图，下列有关叙述错误的是（）A．该细胞是精原细胞或卵原细胞B．两图细胞中的主要特征均与赤道板有关C．两图细胞中均存在同源染色体D．两图下一个时期细胞中染色体数均加倍26．如图为某二倍体动物（AaBb）的一个精原细胞形成精细胞过程中某时期的示意图（图中仅显示部分染色体，不考虑基因突变）。下列有关叙述正确的是（）A．该细胞中存在2个染色体组和2套遗传信息B．同源染色体姐妹染色单体的交叉互换导致基因重组C．下一时期细胞两极距离变大，核膜将凹陷形成环沟D．该精原细胞经减数分裂可产生4种类型的配子27．下图为某二倍体植物减数分裂过程中几个阶段的显微照片，下列叙述正确的是（）A．图中减数分裂的顺序为d→c→a→bB．图a、c所示细胞中含有同源染色体C．图c所示细胞中含有2个染色体组D．图c、d形成的子细胞内染色体数不同28．下列配子的产生过程，哪项与减数第二次分裂后期染色体的异常行为密切相关（）A．基因型为aa的小白鼠产生含有A的精子B．基因型为MmNn的玉米植株产生MN、Mn、mN、mn四种卵细胞C．基因型为XdY的雄果蝇产生性染色体组成为XdY的异常精子D．基因型为ZFZf的公鸡产生了性染色体组成为ZFZF的异常精子29．T/t和B/b基因分别位于果蝇的常染色体和X染色体上，现已知基因tt纯合时雌果蝇会性逆转成雄果蝇。为了区分某雄果蝇是否由性逆转形成，研究小组用黄色荧光标记T/t，用绿色荧光标记B/b，在显微镜下观察。下列所选观察时期及其对应的荧光数量正确且能够达到目的的是（）A．观察减数第一次分裂后期，若某细胞中出现2个黄色荧光点4个绿色荧光点，则该雄果蝇为性逆转形成的B．观察减数第一次分裂后期，若某细胞中出现4个黄色荧光点4个绿色荧光点，则该雄果蝇为性逆转形成的C．观察减数第二次分裂后期，若某细胞中出现2个黄色荧光点2个绿色荧光点，则该雄果蝇为性逆转形成的D．观察减数第二次分裂后期，若某细胞中出现1个黄色荧光点1个绿色荧光点，则该雄果蝇为性逆转形成的30．蜜蜂中的雄蜂是单倍体，由未受精的卵细胞发育而成，而雌蜂（2n=32）为二倍体，由受精卵发育而来。雌蜂通过正常的减数分裂产生卵细胞，而雄蜂在产生配子时进行的是一种特殊的分裂—假减数分裂，其部分过程如下图所示。下列叙述错误的是（）A．一个初级精母细胞经假减数分裂只形成一个精细胞B．卵细胞和精子中所含有的染色体数目相同C．假减数分裂过程中不进行DNA的复制过程D．AaBb与ab个体交配其子代雌雄个体基因型均为四种二、多选题31．如图是某动物器官的三个细胞分裂示意图，在正常分裂的情况下，下列叙述正确的是（）A．图甲细胞经减Ⅰ后可形成基因型为AaBB、Aabb、aaBB和aabb四种次级卵母细胞B．图甲细胞经过减数分裂可能产生的子细胞基因型为AB、aB、abC．图乙细胞产生的配子的基因型为abD．图丙细胞均等分裂，图丙细胞可能是次级精母细胞32．下图表示二倍体动物（2n=6）正在进行分裂的细胞，在不考虑突变的情况下，下列关于该细胞的说法，正确的是（）A．该细胞不一定是次级精母细胞B．移向两极的染色体一般相同C．分裂后形成的2个细胞一定具有生殖功能D．①和②染色体之间在减Ⅰ前期一定不会发生基因重组三、综合题33．下列示意图分别表示某雌性动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：（1）图1中a～c柱表示染色体的是________柱，染色单体的是_________柱。（2）图2中表示体细胞分裂时期的是______，该图有_______条染色体，________DNA分子。（3）图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的________。（4）图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程中，细胞核内发生的分子水平的变化是__________________；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图2中的________过程。（5）符合图1中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是________________。与图1中________对应的细胞内不可能存在同源染色体。34．下列示意图分别表示某二倍体雌性动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图像。请分析并回答：（1）图1中a、b、c柱表示染色体的是______。（2）图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的________，图2中丙所示的细胞有________个染色体组。（3）图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是________；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图2中的________过程。（4）符合图1中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是________。图1中哪些时期所对应的细胞内不存在同源染色体？________（填编号）。35．某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究，并绘制了相关图示。请回答下列问题：（1）图1过程表明，通过减数分裂，染色体数目________。减数第一次分裂后期染色体的行为特点是__________________。（2）图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分裂情况，产生异常配子①②的原因可能是__________。（3）如果图3表示卵原细胞，该卵原细胞经减数分裂形成基因型为AB的卵细胞，请在图4中画出减数分裂过程中形成的四分体，并在其上标示基因位置，以解释基因型为AB的卵细胞出现的原因________。36．图A、B、C分别是基因型为MmNn的某动物个体的一个正在进行分裂的细胞模式图，图D是细胞分裂的不同时期的细胞核DNA含量变化曲线。请分析回答下列问题：（1）图A所示的细胞处于图D的________阶段（用图D中的字母表示），该时期的特点是________。（2）图B所示的细胞处于图D的________阶段（用图D中的字母表示），在细胞分裂过程中，基因M与M分离、n与n分离发生在________________，M与N或M与n的自由组合发生在________。（3）图C所示的细胞为图B所示细胞分裂形成的，它的基因型为________。除图C所示的细胞外，处在图B所在时期的细胞还能形成其他的细胞（不考虑基因突变和交叉互换），它们的基因型分别是________。它们都还需要经过________________________________才能形成成熟的生殖细胞。37．下图甲是某细胞连续分裂过程中核DNA的数量变化曲线图；图乙是该细胞分裂某一时期图像。请据图回答列问题：（1）根据图乙，可推测图甲所示的细胞是_________细胞，_________段是有丝分裂，_________段是减数分裂。（2）图乙所示细胞处在图甲的_________段，该细胞有_________条染色单体，①和②称为_________染色体。（3）图甲中染色体数目最多在_________段，共有_________条，该时期的主要特征是_________。（4）请在坐标中绘制出mq段染色体数目变化曲线__________。38．图甲表示某高等动物（二倍体）在进行细胞分裂时的图像，图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题：（1）图甲中属于有丝分裂过程的图有(填序号)____________，具有同源染色体的有（填序号）_____________，染色体与DNA的比例是1∶2的有(填序号)_________。（2）图甲中④处于____________期，此细胞的名称是___________________。（3）图甲中细胞③④对应图乙中的区间分别是_____________、______________。（4）图乙中等位基因分离，非等位基因自由组合发生的区间是_____________。图乙细胞内不含同源染色体的区间是__________，图乙中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生了_____________（填生理过程）。（5）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在11～12时期染色体数目为______条。39．图甲表示某高等雌性动物的细胞分裂图，图乙表示某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量的变化情况。请回答下列问题：（1）写出图甲中的A、B细胞分别所处的时期：A、________；B、_____________。（2）图乙中8时期发生的生理过程叫______________。（3）图乙中不含同源染色体的区间是______________。（4）若该生物体细胞中染色体为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为________条。（5）图甲中B细胞对应图乙中的区间是________，形成的子细胞是_____________________。40．如图是某同学以玉米为材料，观察到的细胞减数分裂不同时期图像。据图回答：（1）实验材料取自玉米雄蕊的花药，而不选择雌蕊原因是____________。（2）将图示的6个图像按细胞分裂顺序排序____________。（3）细胞中非等位基因自由组合发生在图______所示细胞分裂时期，着丝粒分裂发生在图____________所示细胞分裂时期。（4）②时期细胞不同于有丝分裂相应时期的最主要特点是____________。41．某同学观察果蝇（2N＝8）精巢切片，根据可观察到的染色体数目将细胞分为甲、乙、丙3组，结果记录如下表，并绘制其中某一细胞示意图（如下图）。请回答：组别甲乙丙染色体数目/条1684细胞比例/%155530（1）示意图所示细胞的名称是______，该细胞含有______对同源染色体。（2）表中甲组细胞处于的分裂时期是______，判断依据是______。（3）请写出表中乙组细胞比例高的原因是______。（4）表中存在同时包含有性染色体X和Y的细胞的组别是______。42．研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图8中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题：（1）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现但2的先后顺序是______________。（2）在图中5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有细胞类型有________。（3）着丝粒分裂导致图中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有______________（用图中字母表述）。（4）珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________，理由是________________。43．下图1是某哺乳动物的细胞分裂示意图，图2表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA